↓
Автор Pavlenko | 7 декабря 2013 | Коментарів: 0 | Переглянуто 3419
Рубрика: Міжпредметні зв'язки / Внутрішньоциклові міжпредметні зв'язкиТаємниці блиску метеликів (біологічні об’єкти з фізичними явищами)Крила - найважливіша систематична ознака метеликів - ряду Лускокрилих. Вони вкриті надзвичайним покривом - дрібними і ніжними хітиновими лусочками, від структури і розташування яких залежить надзвичайна краса і таємниця їхнього забарвлення. Лусочкова будова крилець у метеликів виникла ще в юрському періоді Мезозойської ери - більше 200 млн. років тому. З того часу така будова пройшла довгий шлях еволюції і розвинулося до високого ступеня досконалості. Вивчали лусочки метеликів у різні часи, починаючи ще із середньовіччя. Наприклад, англійський лікар Теодор де Майерн намагався описувати візерунки на крилах метеликів, утворені лусочками. Австрійський натураліст Г. Вебер у всіх тонкощах зобразив будову лусочок. Піт Вукусік з університету Ексетера виявив, що переливне забарвлення метеликів виникає завдяки оптичній інтерференції. Краса забарвлення метеликів зумовлюється не лише наявністю пігментів, а також залежить від ускладненої будови лусочок, а саме в результаті інтерференції та дифракції сонячного світла. Хоча пігментне забарвлення зустрічається частіше ніж структурне, що залежить від будови та способу розміщення самих лусочок. Багато варіантів такого структурного забарвлення, наприклад, переливчастого або металевого блиску крил пояснюються накладенням один на одного найтонших шарів прозорих пластинок, адже вченими було доведено, що лусочки на крилах розміщені у два і більше шарів, тобто їм властива багатошаровість, яка й відображає світлові хвилі, так що вони проходять різні відстані. Довжина відображених світлових хвиль залежить від кута падіння променів. Отже, крім пігментних лусочок, у багатьох видів, крила яких відрізняються переливчастим металевим блиском, є лусочки іншого типу - оптичні. Дуже тонкі оптичні структури лусочок взаємодіють з ультрафіолетовою частиною спектра, народжуючи фарби, що сприймаються оком комах, але не видимі нами. У таких лусочках відсутній пігмент, а характерний металевий блиск виникає завдяки розсіюванню білого сонячного променя на окремі кольорові промені спектра при проходженні його через оптичні лусочки. Це розкладання променів досягається переломленням їх у скульптурі лусочок, що обумовлюють зміну кольору при зміні напрямку, по якому падають промені. Таким чином, разючі кольори крил метеликів створюються не пігментами, а лусочками, які утворюють дифракційну решітку. Лусочки являють собою розташовані на рівній відстані борозенки або ямки, які поділяють біле світло на всі його колірні компоненти, але під певним кутом. Глибокий чорний колір, що прикрашає деякі частини крил метеликів, є результатом не чорного пігменту, а фотонних структур, які вловлюють світло. Недавнє дослідження показало, що на крильцях деяких метеликів розташовані дві концентричні дифракційні решітки, розсіяні по лусочках, які й утворюють два основних колірних сигнали. Це було новим відкриттям. Лусочки утворюють візерунок з поперечних ребер і борозенок, які повторюються через два різних проміжки, а, отже, дають різні сигнали. Відкриття наявності дифракційної решітки на лусочках крил метеликів допомогло створити вельми ефективні покриття під назвою «Super Black». У майбутньому воно може бути використано для створення інших видів покриттів, що мають вражаючий колір, але без хімічних відходів, що утворюються при виробництві пігментів і барвних речовин. Це ще один приклад, коли людські технології імітують чудеса природи. І ще цікаво, але факт, що візерунки на крилах метеликів не повторюються, як відбитки пальців у людей. Подібні публікації:
|
||||||||||||
Корисна інформація ↓
|
Реклама ↓
На сайті знайшли ↓
|